天馈系统强电磁脉冲耦合特性研究

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天馈系统作为电磁波进出通信设备的接口,它是现代通讯、雷达和导航等电子信息系统接收、发射空间电磁波的最主要的装备。随着这些电子信息系统种类的持续增长、使用数量的累积增加和各个系统复杂度的不断提高,电磁兼容和电磁干扰成为一个越来越棘手的问题。尤其是在来自于核爆炸[1]、电磁脉冲武器和雷击过程[2]的强电磁脉冲的干扰作用下,更加难以保证电子信息系统工作的安全和稳定。本文将采用计算电磁学的方法就这一问题进行建模仿真和分析。为了能够实现系统建模后对其电磁特性的实时观察,我们主要采用时域计算电磁学的方法。再比较积分方程和微分方程计算的特点,最终选择时域有限差分算法(FDTD)作为天线、天馈避雷器的建模仿真分析的方法,选择时间步进算法(MOT)作为设备端所接负载腔体的建模仿真分析方法。文章将首先对时域有限差分算法做比较系统详尽的阐述说明,并就这一算法本身提出一种基于惠更斯等效原理的吸收边界条件,然后对时间步进算法MOT做简单介绍,最终采用这些算法实现对天馈系统各部件的建模仿真分析。包括天馈避雷器,内部含有气体放电管(GDT),本论文对它进行了初步研究。
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